煤質分析中的誤差分析

【摘 要】針對煤質分析中的誤差分析問題，文中介紹了煤質分析的目的和主要測定內容，探討了人對煤質化驗誤差來源分析，主要介紹了系統誤差、偶然誤差和隨機誤差，提出對煤質化驗誤差判定，如對煤樣水分誤差判斷、對煤樣含硫量誤差判斷和對煤樣揮發分與發熱量誤差判斷，介紹了對煤質化驗誤差的控制，有對煤質制樣誤差的控制、對煤質分析誤差的控制、對煤質化驗結果的審核和對煤質的數據分析。

【關鍵詞】煤質分析；誤差分析；測定內容；誤差來源

0 引言

煤是傳統工業和人民生活最主要的能源資源之一，煤質的化驗分析對煤的應用作用很大，煤質是煤炭分析的主要經濟指標之一，由于煤炭是按煤質論價，分析化驗的結果，對于供銷雙方都具有重大的經濟效果，因此，盡管分析化驗的環節較多。但煤質由于產地的不同，煤的性能差異很大，即使相同產地，由于地質結構的不同，煤質也有巨大的變化，所以，對于煤質化驗得到的數據，是判定煤質的重要組成部分，由于煤質的質價相關，因而，測得的分析數據，也是指導原煤收購和生產的重要依據，顯然，其數據必須準確，這不僅關系到煤產品是否合格。同時，又是貿易雙方確定價格結算的依據。所以，在煤質分析中必須以科學的態度，嚴格按照操作規程測試，將真實測得的數據提交報告。因此，煤質化驗工作的準確性就顯得尤為重要。因為不同的實驗室，利用同一方法得到的數據也會有誤差。由于煤的用途廣泛，有些誤差可能會帶來較大的影響，所以，在對煤炭進行檢測時，要盡量的減少誤差。

1 煤質分析的目的和主要測定內容

煤質分析的目的是為了了解煤的性質、組成和結構[1]，使煤發夠更加充分地應用，因此，要通過國家規定的標準和方法對煤樣進行測試和分析。在煤質分析中，它的主要測試內容，在煤的工業分析都有規定，這些都是煤質化驗的常規項目，它包括的內容較多，包括煤所含的水分、灰分、揮發成分、燃燒熱值的測定和固定碳的計算等，在國家標準中，對此有比較明確的規定，但實際操作中，由于測試條件和測試技術的不同，很容易出現測定誤差，誤差越大對煤炭的應用影響越大，不僅導致判定煤炭質量的失誤，同時，也給煤炭的生產和銷售等環節帶來不利影響。

2 對煤質化驗誤差來源分析

煤質實驗分析中的誤差主要來源于系統誤差和隨機誤差。這些誤差在煤質分析中，對煤的性能影響很大，因此，在數據確定時要給予修正。

2.1 系統誤差

系統誤差主要是由儀器、試劑、測量方法造成的，所以在實驗中，一定要使用校正好的儀器，試劑容器一定要清潔，保證使用去離子水。酸堿滴定中，指示劑的正確使用是一個關鍵步驟。必須在測試中多次試驗，選擇那些pH的變色范圍和等當點pH接近的指示劑就可以大大減少滴定誤差。

系統誤差是由于所采用方法等固定原因造成的誤差，其產生有兩方面的原因：一是，方法誤差，是由于化驗方法不夠完善引起；二是，儀器誤差，使由于使用未經計量檢驗部門檢驗或校準的儀器引起的。主要包括：方法誤差、試劑誤差、儀器誤差、操作誤差和環境誤差等。其中方法誤差來自煤質化驗具體方法，試劑誤差來自試劑，操作誤差來自操作過程中的視覺感官的誤差，環境誤差是由于環境變化時對化驗結果產生的影響。

2.2 偶然誤差

偶然誤差的產生是失誤造成的，主要是由于環境變化、電壓、電流等意外因素引起的誤差，預防這一類的誤差產生，可以盡量使化驗室處于一個相對封閉的環境，利用目前較先進的設備，使化驗室的溫度、濕度都處于相對穩定的環境等手段來減少由這方面造成的誤差，只要在操作中采用的方法得當，是完全可以預防的。

偶然誤差和系統誤差，雖然都可以使測試得到的數據產生偏差，但不同的是，在實驗過程中，經過多次的重復測定，就可以發現絕對值正負號出現的機會相同，因此，對于偶然誤差的數據，可以通過多次平行測定使測得的數據減少到零。顯然，只要測試技術人員，熟練地掌握操作技術，認真細致地遵照國家標準進行工作，就可以使誤差趨于最小。所以，測試分析工作人員在煤質分析時，應善于判斷分析結果的正確性，找出產生誤差的原因，予以糾正，以使煤質分析中的誤差達到最小。

2.3 隨機誤差

在煤質分析中的隨機誤差，是由于一些偶然的因素造成的誤差，這種誤差的結果，可以影響測試結果的不可控制或未加控制因素的微小波動。這些誤差主要包括：采樣誤差、制樣誤差、干燥誤差和分析誤差等。其中在煤質檢驗過程中的采、制、化環節中，從操作經驗的判斷中，可以知道誤差比例分別占80%、16%、4%。

3 煤質化驗誤差判定

煤質各指標間是相互有關系的，掌握其規律是做好煤質化驗分析工作的基本要求，是盡可能少出差錯和避免出現較大的差錯的前提，煤質化驗過程中常出現誤差或差錯有以下幾點。

3.1 對煤樣水分誤差判斷

煤的全水分Mt總是高于空氣干燥基水分Mad，如果測定結果中Mad﹥Mt，一般來說是錯誤的。[2]不同煤種水分大致范圍見表1。

表1 不同煤的含水量的范圍表

3.2 對煤樣含硫量誤差判斷

原煤和精煤硫含量應符合下式（1），否則在測試中會出現錯誤。

St，d精/（100-Ad精）≦St，d原/（100-Ad原） （1）

3.3 對煤樣揮發分與發熱量誤差判斷

煤的發熱量范圍見表2，如果超出這個范圍，則判斷為異常。

4 對煤質化驗誤差的控制

4.1 對煤質制樣誤差的控制

煤樣是煤質檢驗的對象，如果煤樣出了問題，后果不堪設想。制樣時要嚴格執行國家標準《煤樣的制備方法》（GB474-2008），加強化驗操作各步驟的管理，同一產品采用同一套采樣設備，從而減少誤差。

4.2 對煤質分析誤差的控制

煤質化驗工作中最重要的環節是煤樣分析。減少分析誤差的控制措施有加強對操作人員的嚴格要求，加強崗位培訓、期間管理，嚴格執行各項標準，同時定期應用標樣進行儀器校正，按期進行期間核查。

4.3 對煤質化驗結果的審核

如發現單項數據存在疑問時，需進行單項指標重復試驗。經過重復試驗，更正數據，重新計算其他相關數據，重新出報告。

若對整體數據關系有疑問，應重新做一次分析實驗，更正疑問數據，重新計算其他數據，重新出報告。

4.4 對煤質的數據分析

化驗數據間存在一定的規律關系，測定后要對數據作分析來判定得到的數據是否合理。

5 結語

本文結合煤質化驗實踐、分析了煤質化驗誤差來源，進行了煤質化驗誤差的判定；同時提出了煤質化驗誤差控制和數據分析方法。

【參考文獻】

[1]孫洪賓.淺談如何提高煤質分析的準確度[J].廣東化工，2010（07）：83-84.

[2]姜紅.提高煤質化驗準確性方法研究[J].工業技術，2012（13）：108-110.

[責任編輯：陳雙芹]